[发明专利]有机TFT阵列基板及其制造方法和电子纸显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种驱动电子纸的有机薄膜晶体管阵列基板及其有机薄膜晶体管阵列基板的制造方法，有机薄膜晶体管驱动的电子纸显示屏装置。

背景技术

电子纸(e-Paper)是新一代的显示装置，是普通显示纸张和平板显示器相结合的产物，和普通显示纸张相比，具有对比度高，可重复利用和实现动画显示的优点。和平板显示器相比，由于采用了双稳态技术，只有在刷新屏幕时才用电，断电时仍然保持显示，所以非常省电，同时电子纸是完全靠外界光反射来实现显示，而不用背光技术，人眼看上去更舒服。故电子纸有望替代纸制文件而成为新一代显示器。

目前市场上，电泳显示技术(EPD)是真正意义上量产的电子纸技术。主要原理是将黑、白两色的带电颗粒封装于微胞化液滴结构中，由外加电场控制不同电荷黑白颗粒的升降移动，黑白粒子在胶囊中的位置不同，对外界光的反射也不同，从而实现不同灰阶的显示。由于电子纸显示屏是电泳粒子直接涂覆在薄膜晶体管阵列基板的衬底上，与有源基板直接贴合成显示屏，所以无法像液晶显示器那样增加黑矩阵来挡光，即所有薄膜晶体管的沟道直接曝露在透过电泳离子的外界光下，产生较大的漏电流，从而产生交叉串扰情况，影响了电子纸显示屏的对比度。图1是CN101324733A提到的防止光漏电流的薄膜晶体管电子纸显示屏的结构图，其制作方法是制作完沟道保护层9之后，再涂覆一层黑色有机感光材料10作挡光层，经过曝光，刻蚀工艺在黑色有机感光材料上形成过孔，便于连接ITO像素电极11，制备工艺上略显复杂。此外，在有机薄膜晶体管阵列基板的制备过程中，因为有机半导体材料较脆弱，沟道处的有机半导体材料在后续工艺中经常被损伤。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种有机TFT阵列基板，它操作简单；同时可以保护沟道处的有机半导体材料不受后序处理的影响，提高生产良率，降低生产成本，提高最终产品的对比度。

为了解决以上技术问题，本发明提供了一种有机薄膜晶体管阵列基板，包括：衬底及在衬底上形成的阵列TFT单元；在每个TFT沟道的上覆盖有保护层，保护层分为两层，其中紧靠沟道的第一层为不透光材料，第二层为硬度大于第一层材料硬度的材料。

本发明的有益效果在于：不增加光刻工艺，操作简单；同时可以保护沟道处的有机半导体材料不受后序处理的影响，提高生产良率，降低生产成本；此外，保护层还可以起到遮光的作用，提高最终产品的对比度。

所属沟道保护层分为两层，其中紧靠沟道的第一保护层为不透光材料，第二层材料即可以是透光的，也可以不透光材料。

所述第二层材料为SiNx或Ta₂O₅。

本发明还提供了一种基于权利要求1所述有机薄膜晶体管阵列基板的制作方法，包括以下步骤：

步骤1、在衬底上形成栅电极和寻址线，公共电极线和存贮电容下电极；

步骤2、在完成步骤1的所述衬底上沉积绝缘层；

步骤3：在完成步骤2的所述衬底上依次沉积有序有机分子层，有机半导体层和金属层，然后采用HTM光罩，形成有机薄膜晶体管的源极和漏极以及导电沟道，同时形成和漏极一体化的像素电极；

步骤4：在完成步骤3的所述衬底上进行光刻工艺，露出栅电极表面；

步骤5：在完成步骤4的所述衬底上，涂覆第一层沟道保护层；

步骤6：在完成步骤5的所述衬底上，生长第二层沟道保护层；

步骤7：在完成步骤6的所述衬底上进行光刻工艺，露出像素电极部分和外部连接电极表面。

紧靠沟道的第一保护层采用低温涂覆方法形成，第二保护层采用气相沉积方法形成。

生长完绝缘层之后，在绝缘层表面通过分子气相沉积的方法形成一层有序有机分子层。

在有序有机分子层的表面用分子气相沉积的方法形成一层有机半导体薄膜。

第一保护层和第二保护层用一次光刻工艺形成，第二保护层通过去胶形成图案并露出像素电极。

本发明还提供了一种有机薄膜晶体管阵列基板电子纸装置，包括与基于权利要求1所述的有机薄膜晶体管阵列基板对盒的电泳基板；所述电泳基板包括第二衬底，以及在所述第二衬底上涂覆的电泳粒子。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

图1为现有技术中有机薄膜晶体管的剖面图；

图2为本发明提供的有机薄膜晶体管阵列基板单个像素的平面图；

图3为本发明提供的有机薄膜晶体管阵列基板，沿图2中A-A方向的剖面图；